La corteza auditiva primaria o A1 es la región del cerebro humano responsable del procesamiento de la información auditiva. Se localiza en el lóbulo temporal, concretamente en las circunvoluciones transversas o área de Heschl. Aproximadamente, se corresponde con las antiguas áreas de Brodmann 41 y 42. Además de recibir la información que le llega desde los oídos y los centros basales del cerebro, la corteza auditiva primaria también devuelve señales hacia estas áreas.
Estructura La corteza cerebral auditiva primaria (A1) se localiza en el lóbulo temporal. Su ubicación y estructura exacta varían entre los primates. Fueron necesarios estudios estructurales y funcionales para su completa caracterización.
Macro-estructura Se ubica sobre la parte posterior de la circunvolución temporal superior, dentro de las denominadas circunvoluciones temporales transversas, concretamente, en el área de Heschl.
En los cerebros humanos, cuando está presente solamente un área de Heschl, el núcleo visual se limita a esta área y ocupa sus tercios medial y central. La corteza auditiva primaria (A1) ocupa aproximadamente la mitad del volumen total del área de Heschl.
El grosor de la corteza sensorial humana en la superficie del giro temporal transverso, puede ser mayor de 3 mm en la corteza auditiva primaria (A1).
Micro-estructura Cito-arquitectura El núcleo auditivo A1, se diferencia por ser una zona altamente celular de aspecto granular llamada koniocorteza. La corteza auditiva primaria (Al) presenta las capas II y IV densas y uniformes. Este núcleo tiene una capa celular IV bien desarrollada, debido a una aferencia densa de la parte auditiva del tálamo. La capa celular III del núcleo auditivo se caracteriza por la presencia de células piramidales de tamaño pequeño a mediano.
Quimio-arquitectura La corteza auditiva primaria A1, se caracteriza por presentar una alta actividad de acetilcolinesterasa (AChE) y citocromooxidasa (CO). La citocromo oxidasa o la Dihidrolipoil deshidrogenasa (NADH diaforasa) se concentran en la capa IV de las áreas sensoriales primarias, incluida la A1. Mielo-arquitectura Se ha utilizado el estudio de la densidad de localización de las fibras de mielina como indicador de ubicación de A1. Las áreas que reciben las grandes proyecciones sensoriales están fuertemente mielinizadas, y la mielinización disminuye con la distancia de estas áreas. El área auditiva primaria se puede identificar en imágenes de resonancia magnética (RM) debido a su alto contenido de mielina. La imagen de IRM estructural in vivo ya se está utilizando para distinguir entre el área auditiva primaria con sus altos niveles de mielina en las capas profundas y áreas adyacentes como LP, que tienen niveles mucho más bajos de mielina. En el área de Herschl medial, las secciones de Vogts-Hopf 146, 148 y 151 reflejan la corteza visual primaria (PAC) humana.
En los primates, se pueden identificar tres sectores principales en esta corteza, que generalmente se denominan núcleo (core), cinturón interno (belt) y faja externa (parabelt).
En la corteza auditiva primaria humana se sugieren dos sectores dentro del núcleo (core): el sector A1 y el sector R (rostral). Varios campos menos granulares rodean al núcleo auditivo primario. En estos campos periféricos el empaquetamiento de células es menos denso que en el núcleo, y las células piramidales en la capa III son más grandes y más numerosas. Un área con una estructura granular reducida llamada parakoniocortex, con grandes neuronas piramidales en la capa IIIc se ha informado en el "cinturón externo" (parabelt).
Existen otras áreas de la corteza cerebral involucradas en el procesamiento del sonido, en el lóbulo frontal y el lóbulo parietal. Se han realizado estudios con animales que indican que las zonas auditivas de la corteza cerebral reciben un input ascendente procedente del tálamo auditivo. Estas zonas están interconectadas entre sí y con las del hemisferio cerebral opuesto. Así, la corteza auditiva se compone de diferentes zonas que se diferencian tanto por su estructura como por su función.
Función Al igual que ocurre en otras áreas de la corteza primaria sensorial, las sensaciones auditivas solamente desencadenan el proceso de percepción sonora si son recibidas y procesadas en una zona de corteza cerebral. Este fenómeno se ha comprobado mediante estudios de lesiones en pacientes humanos que presentaban daños importantes en áreas corticales, debidos a un tumor cerebral o un accidente cerebrovascular. También se han realizado experimentos con animales a los que se les desactivaban determinadas áreas corticales mediante técnicas de enfriamiento, o la aplicación local de fármacos. En los seres humanos, los daños en la corteza auditiva primaria provocan una pérdida de conciencia del sonido, aunque se conserva la capacidad de reaccionar de forma refleja a los sonidos, ya que existe una gran cantidad de procesamiento subcortical que tiene lugar a nivel del tronco del encéfalo y del mesencéfalo
Las neuronas de la corteza auditiva están organizadas según la frecuencia de los sonidos a los que responden con mayor eficacia. Las neuronas situadas en un extremo de la corteza auditiva responden mejor a las frecuencias bajas (2 Hz), y las ubicadas en el otro extremo, responden mejor a las frecuencias más altas (128 Hz). Existen múltiples áreas auditivas, que pueden distinguirse anatómicamente, y que conforman un completo "mapa de frecuencias". El propósito de este mapa de frecuencias (conocido como mapa tonotópico) es desconocido, y parece reflejar el hecho de que la cóclea está organizada asimismo para responder selectivamente ante las diferentes frecuencias sonoras. La corteza auditiva está implicada en tareas como la identificación y diferenciación de "objetos" auditivos, así como en la localización espacial de un sonido.
Algunos estudios realizados mediante técnicas de escáner cerebral han mostrado que una pequeña región periférica de esta área cerebral se activa al intentar identificar la altura de un sonido. Las células individuales son excitadas consistentemente por determinados sonidos emitidos a unas frecuencias específicas.
La corteza auditiva es una parte importante, aunque ambigua, del proceso auditivo. No está totalmente claro lo que ocurre exactamente cuando los impulsos sonoros llegan a la corteza. El músico y científico James Beament escribió al respecto: «La corteza es tan complicada que lo máximo a lo que podemos aspirar es a conocerla superficialmente, dado que las pruebas de que disponemos en la actualidad sugieren que no existen dos cortezas que actúen exactamente del mismo modo».
En el proceso de audición se reciben múltiples sonidos simultáneamente. El papel del sistema auditivo es el de decidir qué componentes conforman el sonido y desdeñar el resto. Se ha sospechado que la unión de estos sonidos relevantes se basa en la localización de la procedencia de los sonidos; no obstante, existen numerosas distorsiones de los sonidos cuando rebotan en diferentes medios, lo que hace de esta teoría algo poco probable. Una teoría alternativa es que la corteza auditiva agrupa los sonidos basándose en otro tipo de información más fiable. Por ejemplo, en lo que a percepción musical se refiere, influirían la armonía y la altura de los sonidos, entre otros factores.
El número de zonas varía según las especies; desde las dos de los roedores hasta las 15 del mono rhesus. El número, localización y organización de las áreas de la corteza auditiva humana no se conoce exactamente a día de hoy. Todo lo que se conoce acerca de la corteza auditiva humana proviene de los estudios realizados con mamíferos, incluyendo primates. Estos datos se usan para interpretar los estudios realizados mediante tests electrofisiológicos técnicas de neuroimagen funcional con seres humanos.
Cuando cada instrumento de una orquesta sinfónica o de una banda de jazz tocan la misma nota, las características de cada sonido son diferentes, aunque los músicos perciban que todas ellas tienen la misma tonalidad. Las neuronas de la corteza auditiva son capaces de responder ante una tonalidad determinada. Se han realizado estudios con monos que muestran que las neuronas que responden específicamente ante determinadas tonalidades se localizan en una región cortical cercana al borde anterolateral de la corteza auditiva primaria. Recientemente, se ha podido encontrar este mismo tipo de neuronas específicas de tonalidad en seres humanos, mediante técnicas de neuroimagen funcional. La corteza auditiva primaria se ve modulada por numerosos neurotransmisores como la norepinefrina, que reduce la excitabilidad celular en todas las capas de la corteza temporal. La norepinefrina reduce el potencial excitatorio postsináptico glutamatérgico en los receptores AMPA mediante la activación de los receptores adrenérgicos Alfa 1.
Áreas 41 y 42 de Brodmann En la investigación, un primer enfoque fue dividir la corteza en áreas anatómicas pequeñas de acuerdo con su microestructura histológica, como las áreas de Brodmann. El área de Brodmann 41 también se conoce como área temporal transversal anterior 41. Es una subdivisión de la superficie dorsal del lóbulo temporal de la corteza cerebral. Está comprendida en el giro temporal transverso anterior de la circunvolución temporal superior. El área 41 de Brodmann está unida por su parte medial (interna) al área parainsular 52, y por su parte lateral (externa) al área 42, (áreas de Brodmann, 1909). thumb|240px|Área 22 El área 42 también se conoce como área temporal transversal posterior. Es una subdivisión de la región temporal, localizada junto al surco lateral, en la superficie dorsal del lóbulo temporal. El área 42 está unida por su parte medial (interna) al área temporal transversal anterior (41), y por su parte lateral (externa) está unida al giro temporal superior (área 22) (Brodmann, 1909).
Relaciones con el sistema auditivo thumb|Distintas áreas en la superficie lateral del hemisferio cerebral. Área motora en rojo, área de sensaciones generales en azul, área auditiva en verde y área visual en amarillo. La corteza auditiva es la unidad cerebral de procesamiento de sonidos más organizada. Esta área cortical es crucial para la audición, y en los seres humanos, también para el lenguaje y la música. La corteza auditiva se divide en tres partes diferenciadas: las cortezas auditivas primaria, secundaria y terciaria. Estas estructuras se disponen de manera concéntrica, encontrándose la corteza primaria en el centro, y la terciaria en la periferia.
La corteza auditiva primaria está tonotópicamente organizada, lo que significa que las células de la corteza que son vecinas entre sí, responden a frecuencias similares. Esta propiedad se manifiesta a lo largo de la mayor parte del circuito de audición. Se cree que la corteza auditiva se encarga de identificar los elementos básicos de la música, como el volumen o el tono. Esta hipótesis es la más lógica, dado que es el área que recibe un input directo del núcleo geniculado medial del tálamo. Se ha indicado que la corteza auditiva secundaria está implicada en el procesamiento de patrones rítmicos, melódicos y armónicos. Por último, se supone que la corteza auditiva terciaria es la encargada de integrar toda la información hasta crear la experiencia global de la percepción musical.